• 제목/요약/키워드: Autonomic Nervous Response

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인지부하 환경에서 호흡방식이 생체신호의 변화에 미치는 영향 (Comparing Physiological Changes in Breathing Conditions during Cognitive Tasks)

  • 정주연;이영배;박현미;강창기
    • 감성과학
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    • 제25권2호
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    • pp.79-86
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    • 2022
  • 대기오염 등의 영향으로 실내 활동 시간이 증가하는 상황에서 뇌기능과 신체활동 측면에서 보다 건강한 실내 생활을 위한 다양한 방안에 대한 고려가 절실한 실정이다. 본 연구는 실내 산소의 농도와 호흡의 방법에 따라 인지능력과 생체신호에 어떤 영향을 미치는지에 대해 연구하여 보다 건강한 실내 일상생활을 제안하고자 한다. 건강한 성인 20명을 대상으로 공기 전달 시스템을 통해 공급된 공기를 산소마스크를 통해 흡입하도록 하였다. 호흡 방법과 산소농도에 따른 변화를 확인하기 위해 모든 피험자는 3가지 호흡(비강, 구강, 및 고농도 산소공급과 함께 구강 호흡)을 인지부하자극(눈 감은 휴식기, 눈 뜬 휴식기, 1-back 및 2-back 작업기억 과제) 별로 각각 수행하였다. 자극에 대한 반응시간, 정확도 및 생체신호를 측정하여 호흡에 따른 인지부하별 변화를 분석하였다. 그 결과, 3가지 호흡에서 모두 인지부하의 증가에 따라 심박동수는 유의하게 증가하면서 인지부하와 높은 상관성이 있는 생체신호임을 확인하였다. 또한 구강호흡에서는 분당 호흡 횟수가 인지부하증가에 따라 유의하게 증가하는 변화가 나타났으며, 인지활동 시 구강호흡에서 부족한 산소공급을 보완하기 위한 생체신호의 변화를 확인하게 되었다. 반면 고농도 산소공급과 함께 수행한 구강호흡에서는 비강호흡과 같이 분당 호흡 횟수의 유의한 변화는 없는 것으로 나타났다. 이는 고농도 산소공급이 구강호흡과 같이 비효율적인 산소 흡입이나 산소 농도가 부족한 환경에서 이를 보완해 주는 역할을 할 가능성이 있음을 시사한다. 본 연구 결과를 기반으로 후속 연구에서는 자율신경계 변화까지 분석하여 인지 뿐만 아니라 심리에 미치는 영향까지 종합적으로 규명하고자 한다.

컬러광을 활용한 발반사요법이 인체 생리적 반응 변화에 미치는 영향에 관한 연구 (Study on Effect of Varience of Physiological Responses in Color Foot Reflexology Using Color Light)

  • 진혜련;유미;박경준;김남균;정성환;김동욱
    • 감성과학
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    • 제13권1호
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    • pp.187-196
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    • 2010
  • 최근 늘어나고 있는 스트레스로 인한 피로와 심리적 장애로 인해 현대인들은 고통 받고 있다. 다수의 사람들이 고통을 완화시키기 위해 약물치료에 의존하고 있는 추세이며 대체의학이나 대체요법으로 치료하는 사람들도 많이 있다. 그러나 약물치료는 약물 복용 후 더 많은 스트레스를 겪는 등 여러 가지 부작용을 가지고 있다. 이에 비해 대체요법의 테라피분야, 마사지, 발반사요법 등은 비 약물치료로써 인체에 부담이 덜하며 편안한 심신을 유지하며 치료받을 수 있는 부분이다. 이에 본 저자는 컬러테라피요법과 발반사요법의 장점을 종합하여 고통이 없이 간단한 방법으로 치료효과를 볼 수 있는 컬러 발반사요법(color foot reflexology)을 전 연구에서 공동개발한 바 있다. 이를 본 논문에서는 자극시 효과에 플라시보 효과를 대조군으로 비교하여 인체생리신호측정반응을 평가하여 발 컬러 반사요법이 인체생리반응에 어떠한 영향을 미치는지 정량적으로 연구하였다. 최적화된 실험환경과 객관화된 시스템에서 건강한 성인군을 대상으로 실험하였다. 그 결과 자극을 주었을 때는 HRV에서 부교감신경의 증가세가 나타났으며 혈압, 맥박, 체온 말초혈류량이 활발하게 작용하는 변화를 보였다. 그러나 플라시보에서는 거의 변화가 없거나 뷸규칙적인 결과가 나타났다. 이결과는 컬러 발반사요법이 자율신경계와 인체생리적반응에 긍정적인 영향에 관계됨을 알 수 있으며 이는 개발 기기의 유효성을 증명하는데 좋은 자료로써 충분한 근거이다. 그리고 이의 연구결과를 바탕으로 향 후 발과 관련하여 불규칙적인 생리현상에 의한 질병이나 질환에 관하여 특정군을 대상으로 실험 연구하여 객관적인 실험검증을 할 계획이다.

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Diazepam 전투여와 Lidocaine 투여용량이 혈중농도 및 심혈역학적 변화에 미치는 영향 (The Effect of Lidocaine Dose and Pretreated Diazepam on Cardiovascular System and Plasma Concentration of Lidocaine in Dogs Ansthetized with Halothane-Nitrous Oxide)

  • 이경숙;김세연;박대팔;김진모;정정길
    • Journal of Yeungnam Medical Science
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    • 제10권2호
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    • pp.451-474
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    • 1993
  • 전신마취, 부위 또는 국소 마취시, 그리고 향부정맥제로 술중 및 중환자실에서 흔히 쓰이는 lidocaine의 용량과, 국소 마취제로 인한 중추 신경계의 독성을 예방 또는 중단시키기 위해 사용되는 diazepam의 전투여시 이로 인한 심혈관계 변화 및 lidocaine의 혈중농도를 관찰, 측정하여 환자의 관리 및 치료에 도움을 얻고자 본 실험을 하였다. Nitrous oxide, halothane으로 마취된 개에서 근육이완제 사용 후 조절호흡하에서 혈중 이산화탄소를 35-45mmHg로 유지하면서 국소 마취체인 lidocaine의 용량을 100 mcg/kg/min, 200 mcg/kg/min, 300 mcg/kg/min로 각각 30분간 지속적 침제하면서, diazepam 전투여 유무에 따른 심혈 역학치의 변화 및 lidocaine의 혈중농도를 측정하고, 억제된 심혈관계에 $CaCl_2$를 투여하여 회복 정도를 관찰하였던 바 아래와 같은 결과를 얻었다. Lidocaine의 지속적 침제량이 증가됨에 따라 심혈관계의 억제가 심하게 나타났으며 평균 동맥압, 심장지수, 일회 박출지수, 좌심실 박출 작업지수, 우심실 박출 작업지수 등은 감소하였고 (p<0.05), 폐동맥 쐐기압, 중심 정맥압, 전신혈관 저항지수 등은 증가하였으나 (p<0.05), 심박동수, 평균 폐동맥압, 폐혈관 저항지수의 변화는 거의 없었다. Lidocaine 100 mcg/kg/min 지속적 침제시는 diazepam을 투여한 II군에서만 평균 동맥압의 의의있는 감소를 보였으며 (p<0.05), lidocaine의 혈중농도는 diazepam투여하지 않은 I군에서는 $3.97{\pm}0.22$에서 $4.48{\pm}0.36$ mcg/ml 범위였고 II 군에서는 $3.70{\pm}0.32$에서 $4.10{\pm}0.22$ mcg/ml범위였다. Lidocaine 200 mcg/kg/min의 지속적 침제시는 I군에서는 평균 동맥압의 감소, 중심정액압의 증가를 나타내었고 (p<0.05), II 군에서는 심장지수의 감소, 폐동백 쐐기압의 증가를 나타내었으며 (p<0.05), lidocaine의 혈중농도는 I군은 $7.50{\pm}0.66$에서 $7.91{\pm}0.77$ mcg/ml, II군에서는 $7.64{\pm}0.79$에서 $8.23{\pm}1.18$ mcg/ml범위로 증가하였다. Lidocaine 300 mcg/kg/min의 지속적 침제시는 I군에서는 평균동맥압, 일회 박출지수, 좌심실 박출 작업지수의 감소가 있었고 (p<0.05), 폐동맥 쐐기압, 중심 정맥압, 전신혈관 저항지수의 증가를 나타내었다 (p<0.05). II군에서는 심장지수, 일회 박출지수, 좌심실 박출 작업지수의 감소가 있었으며 (p<0.05), 폐동맥 쐐기압, 중심 정맥압, 전신혈관 저항지수의 증가를 나타내었다 (p<0.05). 그러나 심박동수, 폐동맥압의 변화는 거의 관찰할 수 없었다. 또한 이때의 혈중 lidocaine의 농도는 I군에서는 $11.30{\pm}2.11$에서 $11.83{\pm}0.59$ mcg/ml범위 로, II군에서는 $12.95{\pm}0.71$에서 $13.79{\pm}0.82$mcg/ml의 범위로 나타내었다. $CaCl_2$ 투여 후는 억제된 심장지수, 일회 박출지수, 전신혈관 저항지수, 폐혈관 저항지수, 좌심실 박출작업지수 및 우심실 박출 작업지수는 회복시켰으나 (p<0.05), 폐동맥 쐐기압, 중심정맥압 등은 오히려 억제시켰다 (p<0.05). 이상에서 자율신경계에 손상이 없으며 산혈증 및 과탄산증이 없는 개에서는 lidocaine의 높은 혈중 농도치에서도 혈역학에 내성이 있었으며, ljdocaine의 중추신경계 독성의 예방 및 치료 목적으로 사용되는 diazepam의 전투여 시에도 추가적인 심혈관계의 억제가 없음을 알 수 있었다. 그러나 자율신경계 이상이 있거나 자율신경계를 억압할 수 있는 약을 사용할 때 또는 산혈증, 과탄산증 및 저산소증이 동반된 환자에 사용할 때에는 세심한 주의가 요할 것으로 생각된다.

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불안장애 환자에서 육체적 및 정신적 스트레스 시 심박변이도의 변화 (The Change of Heart Rate Variability in Anxiety Disorder after Given Physical or Psychological Stress)

  • 조민경;박두흠;유재학;유승호;하지현
    • 수면정신생리
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    • 제21권2호
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    • pp.69-73
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    • 2014
  • 목 적 : 본 연구는 불안장애 환자를 대상으로 안정 시와 기립 시기, 정신적 스트레스 시기에 심박변이도 지수(heart rate variability index, HRV index) 검사를 시행하여 자율신경계 불균형이 육체적 및 정신적 스트레스에서 어떻게 변화되는지 알아보고자 하였다. 방 법 : 불안장애 환자 60명을 대상으로 연구를 수행하였다. 안정 시기, 기립 시기, 정신적 스트레스 자극을 준 시기 동안 각각 심박변이도 지수를 측정하였다. 긴장 정도와 스트레스 정도에 대해 visual analogue scale (VAS) score로 측정하였고, Beck depression inventory (BDI), state trait anxiety inventory-I, II (STAI-I, II)를 사용하여 불안증상과 우울증상의 심각도를 평가하였다. 통계적 검증은 안정 시기와 기립 시기, 안정 시기와 정신적 스트레스 시기 간의 각각의 자율신경계 관련 지수 변화를 보기 위해 paired t-test로 분석하였고, 성별 차이를 보기 위해 ANCOVA로 비교 분석하였다. 결 과 : 안정 시기와 비교하여 기립 시기에서 SDNN, LF/HF의 유의한 증가(p < 0.01) 및 NN50, pNN50, normalized HF(nHF)의 유의한 감소를 보였다(p < 0.01). 안정 시기와 비교하여 스트레스 시기에서 SDNN, RMSSD, LF/HF의 유의한 증가를 보였고(p < 0.01), nHF의 유의한 감소가 있었다(p < 0.01). 기립 시기와 비교하여 스트레스 시기에 SDNN, NN50, pNN50, HF지수가 유의하게 높은 결과를 보였다. 결 론 : 두 스트레스 모두에서 안정 시기와 비교하여 자율신경계의 균형을 나타내는 LF/HF ratio의 유의한 상승을 보였고, 두 스트레스 간 LF/HF ratio의 유의한 차이는 없었다. 두 스트레스 간에 SDNN, NN50, pNN50은 유의한 차이를 보이나, nVLF, nLF, nHF, LF/HF ratio에서는 유의한 차이가 없어 시간 영역 보다 주파수 영역의 지수가 두 스트레스의 비교에 좀더 특이도가 높다고 생각된다.

우울장애 환자에서 육체적 및 정신적 스트레스 시 심박변이도의 변화 (Change of Heart Rate Variability in Depressive Disorder after Physical or Psychological Stress)

  • 이종화;유재학;유승호;하지현;전홍준;박두흠
    • 수면정신생리
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    • 제25권1호
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    • pp.15-20
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    • 2018
  • 목 적 : 본 연구는 우울장애 환자를 대상으로 안정 시와 기립 시기, 정신적 스트레스 시기에 심박변이도 지수(heart rate variability index, HRV index) 검사를 시행하여 자율신경계 불균형이 육체적 및 정신적 스트레스에서 어떻게 변화되는 지 알아보고자 하였다. 방 법 : 우울장애 환자 62명을 대상으로 연구를 수행하였다. 안정 시기, 기립 시기, 정신적 스트레스 자극을 준 시기동 안 각각 심박변이도 지수를 측정하였다. 긴장 정도와 스트레스 정도에 대해 visual analogue scale (VAS) score로 측정하였고, Beck depression inventory (BDI), state trait anxiety inventory-I, II (STAI-I, II)를 사용하여 불안증상과 우울증상 의 심각도를 평가하였다. 통계적 검증은 안정 시기와 기립 시기, 안정 시기와 정신적 스트레스 시기 간의 각각의 자율신경계 관련 지수 변화를 보기 위해 paired t-test로 분석하였고, 성별 차이를 보기 위해 ANCOVA로 비교 분석하였다. 결 과: 안정 시기와 비교하여 기립 시기에서 SDNN, LF/ HF의 유의한 증가(p < 0.01) 및 NN50(p < 0.05), pNN50(p < 0.01)의 유의한 감소를 보였다. 안정 시기와 비교하여 스트레스 시기에서 SDNN (p < 0.01), RMSSD (p < 0.05) 유의한 증가를 보였다. 기립 시기와 비교하여 스트레스 시기에 SDNN, NN50, pNN50 지수가 유의하게 높은 결과를 보였다. 결 론: 기립 시기만 안정 시기와 비교하여 자율신경계 불균형과 관련된 LF/HF ratio의 유의한 상승을 보였으나, 정신적 스트레스와 안정 시기, 두 스트레스 간 LF/HF ratio의 차이는 보이지 않았다. 정신적 스트레스에 비해서 기립시기에서 SDNN, NN50 및 pNN50의 유의 한 증가하였다는 것은 우울증 환자들이 정신적 스트레스에 비해 신체적 스트레스에 보다 좀 더 민감하게 반응하는 경향이 있다는 것을 제시할 수 있다.

우울증과 관상동맥 질환(I) : 병태생리적 기전 (Depression and Coronary Artery Disease(I) : Pathophysiologic Mechanisms)

  • 배경열;김재민;윤진상
    • 생물정신의학
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    • 제15권4호
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    • pp.275-287
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    • 2008
  • 본 논문에서는 우울증과 관상동맥 질환의 연관성에 대해 병태생리학적 기전을 중심으로 고찰하였다. 현재까지 선행 연구들을 통해 제시된 주요 병태생리학적 기전으로는 우울증에서의 증가된 혈액 응고 경향, HPA 축 기능 및 ANS 조절 이상, 상승된 염증 반응 상태 등과 더불어 관상동맥 질환과 우울증이 공통된 유전적 위험 인자를 공유하고 있을 가능성 등이 있다. 혈액 응고와 관련되어서는 혈소판의 활성 및 반응성 증가, 혈관 내피 기능 이상, 혈액 응고 인자의 증가 등이 구체적인 병리 기전으로 제시 되었으며, HPA 축 및 ANS 기능 이상과 관련되어서는 혈장내 카테콜라민의 증가와 이와 연관된 심박수 증가 및 심박 변이성의 감소, 기타 혈역학적 스트레스의 증가 등으로 인한 부정맥 및 죽상경화증의 촉진이 주요한 기전으로 제시되었다. 또한 CRP 등과 같은 염증 표지자 연구를 통해 우울증에서의 증가된 염증 반응이 죽상경화증이나 혈전 형성과 관계 되어있을 가능성 역시 제시되었다. 하지만 역으로 관상동맥 질환과 우울증의 동반 이환율이 높다는 사실은 잘 알려져 있음에도 불구하고 관상동맥 질환에서의 어떤 병태생리적 변화가 우울증의 발병 및 경과와 관련되어 있는지에 대해서는 체계적인 연구가 매우 적은 것이 사실이다. 이 이외에도 우울증과 관상동맥 질환 외의 제3의 요인 즉, 유전적 위험 인자가 두 질환에 선행함을 제시하여 우울증과 관상동맥 질환이 공통된 유전적 취약성을 공유하고 있을 가능성을 제기한 연구들도 있다. 그 밖에도 우울증과 대사 증후군과의 연관성에 기반한 연구나 ${\Omega}$-3 지방산, homocystein 수준에 주목한 일부 연구들이 존재하며, 관상동맥 질환을 가진 환자는 뇌혈관에도 죽상경화증이 있을 가능성이 높고 이로 인해 뇌의 특정 부위에 혈류장애가 있을 가능성이 높아서 이것이 혈관성 우울증을 야기할 가능성이 있다는 보고를 한 연구들도 있다. 우울증이 관상동맥 질환의 발생 및 경과에 부정적인 영향을 끼친다는 많은 연구 결과들은 우울증과 관상동맥 질환의 원인적 연관성에 대한 연구를 지속적으로 촉진시키고 있다. 하지만 우울증이라는 대상 질환 자체의 이질성과 관상동맥 질환을 가지고 있는 환자들은 대부분 항응고제 등의 약물을 투여하고 있다는 사실 등이 병태생리 규명 연구에 어려움을 주고 있는 것이 사실이다. 우울증과 관상동맥 질환의 병태생리적 연관성에 대한 지속적이고 다각적인 연구는 향후 관상동맥 질환 환자에서의 우울증의 중요성을 치료자에게 인식시키는 계기가 될 수 있으며 더 나아가 관상동맥 질환의 치료 예후의 개선으로 이어질 수 있는 통로를 제공할 것이다.

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